基于激光三角法原理的轮对几何参数自动检测系统

介绍了一种基于激光三角法原理的轮对几何参数在线自动检测系统。运用CCD摄像机、线激光光源、数字图像采集与处理技术,研制出了一种列车轮对外形几何尺寸高速在线检测系统。经过在上海轨道交通1号线上的实际运用,验证了本系统的可行性与可靠性,实现了对列车轮对直径、轮缘高度、宽度、轮缘角等重要几何参数的测量。     

数字图像相关法在竹纤维材料拉伸试验中的应用

采用数字图像相关法(DICM)对竹片变形前后的图像进行相关计算,获得了竹纤维材料在弹性范围内的位移和应变,并与电测法的结果相比较.试验结果表明,数字图像相关法能够有效地测量竹纤维材料的力学性能.     

一种基于模板匹配的绝对位移测量方法

基于数字图像进行位移测量研究时,由于采用数字图像特征区域匹配的方法测量位移的测量误差容易累积,采用基于人工标志的数字图像绝对测量法,虽然避免了误差累积,但人工标志加工制作的难度高.因此,文中提出了一种新的测量原理.在一定的实验装置下,通过标定模板及模板匹配完成位移测量.对于模板匹配采用逐步搜索法搜索,依据一定的相似性判据建立相关判别函数完成.最后通过实验验证了该原理的可行性.     

摩擦磨损试验磨痕检测新方法的研究

介绍了一种基于图像处理技术的摩擦磨损试验磨痕测量新方法,即磨损量的数字图像测量法.该方法与传统的磨损量测量方法(如:称重法、测量直径法、表面形貌法、光干涉法等)相比较,能在一定程度上实现磨痕的在机检测和磨损量的快速计算,从而达到磨痕测量手段的非接触、快速及自动化.     

小幅面高温焊缝变形的数字图像相关测量

针对电弧焊接下钢板焊缝区小幅面测量时的环境光干扰、散斑脱落等问题,本文提出了一种基于窄通滤波、改进的数字图像相关法和高斯低通滤波技术等原理的非接触式变形测量方法。此方法用数字图像光学测量方法解决了接触式测量设备不耐高温的弊端;用哑光灰色高温胶、黑色高温漆配合制成有效的耐高温散斑。为减小环境光的干扰,在硬件方面安装可滤黄光的窄通滤波片;在算法方面,在数字图像相关法匹配公式中引入两个光补偿系数;结合高斯低通滤波技术对强光区域进行高频去噪,通过增量插值测试得到最佳的滤波截止频率,并对滤波后的图像进行定位移对比实验,验证了高斯低通滤波能有效提高数字图像相关法的匹配精度。本文所提测量方法通过两组实验进行对比,首先与普通处理的实验测量结果对比,匹配过程稳定且云图质量较好。其次与已验证过精度的大幅面实验结果对比,所选两点的测量精度最低为1%,具有较高的匹配精度。最终测出焊缝中心线的最大位移为1.23 mm。从对比实验结果可知:本文测量方法能够有效对小幅面高温焊缝图像进行测量与匹配分析,且理论上精度更高。     

精密视觉测量中的测量引导方法

在精密视觉测量系统中,针对测量过程引导问题,为实现所见即所得的运动控制目标,根据应用场合的不同,提出了图像法和CAD模型法。图像法适用于单个或小批量工件,采用光栅尺定位和数字图像相关相结合的方法,可快速、高质量地完成全景图像拼接,获取工件的鸟瞰影像位图。CAD模型法则是利用工件CAD模型,在模型空间,通过点击工件模型来引导测量。实验结果表明,这两种测量引导方法均切实可行,适用于精密视觉测量。     

数字图像几种边缘检测方法的比较分析

数字图像的边缘检测是数字图像处理的基本问题之一.就几种经典的图像边缘检测算子以及数学形态法进行了综述,并利用Canny算子以及数学形态法进行边缘检测,总结出相对比较好的图像边缘检测方法,为在实际应用中某些要求边缘宽度较细的检测场合提供了参考.     

三维数字图像相关系统及其应用研究

利用双相机搭建了基于双目视觉测量技术的三维数字图像相关系统,并借助Visual Studio2010平台,实现了从图像采集到三维形貌、变形、应变计算的软件功能,通过10Cr17不锈钢的拉伸试验验证了系统的实际应用性能。结果显示,三维数字图像相关测量系统的应变测量精度与引伸计相当,并且可以获得更全面、直观的测量数据,是全场变形、应变测量的有效手段。     

机器视觉测量在卷板机数控系统中的应用

基于视觉测量技术,提出采用非接触式测量方式,由摄像头和图像采集卡获取工件的二维数字图像,通过计算机对数字图像进行处理分析并计算得到工件的尺寸信息,然后输入给卷板数控系统完成加工。     

数字图像技术在颗粒流测量中的应用

针对目前颗粒流速度场测量手段较单一的现状,系统介绍了基于数字图像技术的颗粒流速度场测量方法。通过对各种测量原理和使用条件的分析比较,指出了这些方法的特点和存在的主要问题,并结合颗粒流测量特点给出了这些测量方法在颗粒流速度场研究中的具体应用条件。此外,还讨论了数字图像技术在休止角测量方面的应用,以及这些测量方法在国内外的应用情况。这将对后续利用数字图像技术研究颗粒流提供指导。     

基于灰度数字图像相关法的结构模态分析研究

文中针对现有机械装备的非接触振动信号测量方法存在的成本高、识别效果差的问题,提出采用灰度数字图像相关法进行结构振动频率测量。首先使用普通相机捕获结构的振动信息后将含有感兴趣区域（ROI）的视频逐帧处理为单帧图片,然后采用平均值灰度化方法将图像灰度化并进行高斯滤波处理,接着采用数字图像相关法将滤波之后的图像进行匹配,最后将获得的图像位移数据进行傅里叶变换,得到结构的振动频率信息。通过2个试验来验证本文所提出的振动识别系统的有效性。结果表明：该振动识别系统测量结果与有限元计算结果误差小于4%,表明了所提振动识别方法可以有效完成机械装备的振动频率测量。     

结冰传感器摄像标定方法的研究

讨论了采用摄像法测量厚度的原理实现结冰传感器标定的方法。提出了一种测量结冰厚度的方法，通过对摄像头和图像采集卡采集的结冰数字图像进行处理，提取边界来测量结冰层的厚度，进而对结冰传感器的输出进行标定。描述了测量系统中的光学系统和结冰图像的数字处理过程，并且给出了厚度测量的结果。     

一种数字图像天然气水露点仪的设计

设计了一种以计算机控制整个测量过程的天然气水露点仪,研究了数字图像露点仪的工作原理,并讨论了系统的硬件结构和系统软件总体构架。该仪器由电源主机、通过导线与电源主机连接的半导体制冷片组件、温度压力检测和工业照相机组成。实现了用数字图像取代肉眼判断作为水露点测量依据。     

白光扫描干涉测量算法

白光扫描干涉测量是光学测量中一种非常重要的方法。在干涉仪的结构中,光源的光谱宽度及扫描步长一定时,选择合适的算法对干涉信号进行处理能够达到更高的测量精度。对重心法、移相法、包络曲线拟合法、空间频域算法分别加以介绍和比较,为白光干涉信号的算法提供详尽的参考。     

多重诱导透射干涉滤光片通带半宽度的研究

提出了等效基本单元法处理诱导透射干涉滤光片(ITF),并利用光强递推公式,得出了多重ITF通带半宽度小于其中任一基本单元通带半宽度的结果,研究了影响通带半宽度的因素,找出了压缩和加宽丰宽度的途径。首次从实验中镀出了二重ITF,其半宽度测量结果证明了理论的正确性。     

高速三维数字图像法测量手机跌落全场应变

为了测量手机跌落时的变形与应变,基于数字图像相关法及双目立体视觉原理,提出一种用于手机跌落试验中变形与应变测量的方法,并研制了相应的高速三维全场应变光学测量系统。针对手机跌落碰撞过程中,角度变化导致散斑匹配失败率高,变形应变场缺损严重的问题,利用高速相机高速采集图像,并改进图像匹配方法,采用顺序逐帧基准匹配,保证了测量精度,提高了应变场完整度。研制了光学测量系统,设计了试验方案,进行了数字图像测量方法与动态应变仪测量结果的对比,对改进的散斑匹配方案进行了验证。试验结果表明,本文的方法使变形应变场的完整度提高了21%,其位移动态测量精度为0.42%,应变测量精度为0.5%。本文的方法和系统可以满足手机跌落碰撞全场变形与应变测量的要求,与传统测量方式相比有明显优势,是研究手机跌落碰撞变形规律的有效途径。     

基于数字图像处理方法的印刷网点测量系统设计

为克服利用密度计测量印刷品网点面积的传统方法的不足之处,现设计了一个基于CMOS图像传感器和数字图像处理技术的网点测量系统。首先利用CMOS图像传感器采集印品的显微数字图像,然后利用专用USB芯片实现图像数据传输,最后通过上位机对网点的数字图像进行处理,计算出印品的网点相关参数。该系统可快速而准确地测量出印品的网点面积、加网线数和加网角度。论文给出了硬件电路、USB固件程序、驱动程序设计方法以及网点图像处理方法。     

硬质合金微型钻头激光自动测量系统的研究

针对微型钻头生产批量大、被测尺寸小、测量精度高的特点,研究出一套激光自动测量系统。该系统包括激光测量、CPU数据处理、PLC控制3大部分。系统的主要特点是采用激光信号转换的脉冲宽度比值法进行测量,有效地消除了测量仪器、环境变化等因素对测量精度的影响。     

入射光束宽度对光透沉降法测量的分辨力影响研究

介绍了入射光束的宽度对仪器分辨力的影响,由于该宽度的存在使在用光透沉降法测量时很难清楚地分辨该宽度内存在的多种颗粒,降低了仪器的分辨力,对测量结果带来很大的误差。参照光散射模型,建立RRB分布的理想颗粒模型,并以此为基础对宽度降低仪器分辨力的问题进行理论分析。现用Chahine算法反演并改进算法以提高分辨力。结果也表明,改进后Chahine算法的确有很高的稳定性,其反演效果也非常明显。     

便携式汽轮机汽道宽度测量系统设计

针对传统汽轮机汽道宽度测量仪存在精度低、体积大等缺点,设计了一种便携式汽轮机汽道宽度测量系统。该系统以嵌入式系统为核心,利用电位器式微型位移传感器检测汽道宽度,将汽道宽度的变化量转换为传感器输出电压的变化量,通过对电压的分析与处理,间接实现对汽轮机汽道宽度的测量。在上位机中实现对每次测量数据的存储以及查询等功能。实际测试结果表明,系统能准确测量汽轮机汽道宽度,且测量精度高,绝对误差小于0.05 mm。